改进紧固件的方法和设备 相关申请的相互引用
本申请要求2003年1月27日申请的美国临时申请序号60/442,591的优先权并和该申请关联。该申请的内容收录在此作为参考。
【技术领域】
本发明涉及一种用于等离子体处理系统的改进构件，并且更具体地涉及用于等离子体处理室中的内部室零件的紧固件。
背景技术
半导体工业中的集成电路制造典型地在等离子体反应器内利用等离子体形成并帮助为从基片上去掉材料并在基片上沉积材料所需要的表面化学。通常，在真空条件下通过把电子加热到足以保持与供给的处理气体的电离碰撞的能量来在等离子体反应器中形成等离子体。另外，加热的电子可以具有足以保持离解碰撞的能量，并且选择预定条件(例如，室压，气体流速等)下的特定气体组从而产生适于在室内完成特定处理(例如，从基片上去掉材料的蚀刻处理或对基片添加材料的沉积处理)的充电物质和化学反应物质。
尽管为了在基片表面实现等离子体处理系统的功能(即，材料蚀刻、材料沉积等)形成充电物质(离子，等)和化学反应物质是必要的，但等离子体处理室内的其它构件表面对物理和化学活性的等离子体暴露从而迟早会腐蚀。等离子体系统中的暴露构件的腐蚀会导致等离子体处理性能的逐步退化并且会最终产生系统故障完全失效。
【发明内容】
通过本发明的在处理室内附着可更换零件从而降低清洁该室地需要的设备和方法解决这些和其他问题。
本发明的第一方面是一种带有抗处理等离子体的蚀刻的涂覆保护表面的紧固件。
本发明的第二方面是一种以单工序加工紧固件的制造抗等离子体紧固件的方法。
本发明的第三方面是一种以多工序加工紧固件的制造抗等离子体紧固件的方法。
【附图说明】
从连带着附图一起阅读的各优选实施例的详细说明，本发明的上述以及其它方面会变得更加清楚，附图中：
图1A-1D是各种类型的说明其中的凹槽的紧固件的平面图；
图1E-1H是图1A-1D紧固件的侧视图；
图2是一种紧固件类型的一部分的剖面图，示出该紧固件的一部分上的保护涂覆；
图3是流程图，表示依据本发明的一实施例的一种制造紧固件的方法；
图4是流程图，表示依据本发明的另一种制造紧固件的方法，其中阳极化该紧固件的至少一部分；
图5是流程图，表示依据本发明的另一种制造紧固件的方法，其中至少掩蔽该紧固件的一部分；以及
图6是流程图，表示依据本发明的其中采用多个加工工序制造紧固件的另一种方法。
【具体实施方式】
图1A-1D和1E-1H分别描述带有防护壁50的改进型紧固件10、20、30和40的平面图和侧视图。这些紧固件可以分别具有数种不同类型的紧固件头60、70、80和90。这些紧固件可以分别具有数种不同类型的啮合段65、75、85和95。紧固件10具有沿着紧固件头60的直径伸长的凹槽100。紧固件20具有位于紧固件头70中央处的正方凸形110。紧固件30具有位于紧固件头80中央处的六角凸形120。最后，紧固件40具有位于紧固件头90中央处的椭图凸形130。备选地，可以用凹槽代替凸形，并且可以用凸形代替凹槽。在其它实施例中，可以为凹槽和/或凸形采用几何形状或者非几何形状。
图2A和2B表示典型紧固件200的详细剖面图，在这些示出的实施例中，可以看出对紧固件200(例如紧固件10、20、30和40中任一个)的头部220施加防护壁涂覆210。实际上对通常向等离子体处理暴露的所有表面施加防护壁涂覆210。
防护壁可以包括包含有氧化铝例如Al2O3的化合物。防护壁涂覆210也可以由三栏(周期表的栏III)和镧系元素中的至少一个构成。此外，III栏元件包括铈、镝和铕中至少之一。在本发明的另一个方面中，形成该防护壁的化合物包括Y2O3、Sc2O3、La2O3、CeO2、Eu2O3或者DyO3中至少之一。
紧固件200的防护壁涂覆210包含规定的厚度，其中该规定的厚度可以在任何规定表面上是固定的或者在任何规定的表面上是变化的。例如，可以在紧固件200的内角230或外角240上出现可变厚度。另外，在紧固件上形成的防护壁包括规定的公差，其中该规定的公差可以规定成在任何一个表面上是固定的和在任何其他表面上是可变的。防护壁涂覆的厚度最好在约50到约500微米的范围，防护壁涂覆的规定厚度在约100到约200微米的范围更好，而且防护壁涂覆的规定厚度为200微米最好。厚度公差最好包括正、负50微米。从而，得到的厚度在0到550微米的范围，该得到的厚度在150到250微米的范围内更好。
图3表示一种制造用于等离子体处理系统的紧固件的方法。流程图300开始于机加工操作步骤310，其生产带有螺纹体部和头部的紧固件。可以利用机加工业内人士周知的机加工零件的常规技术根据机械图上说明的技术要求来机加工紧图件。例如可以由A6061号铝制造紧固件。在机加工并且清洁紧固件后，在涂覆工序中对紧固件的向等离子体处理暴露的表面涂上防护壁。这种涂覆工序例如是喷涂工序。
图4的流程图400表示另一种依据本发明的制造抗等离子体的紧固件的方法。在流程图400中，首先在机加工工序310中机加工和清洁紧固件。接着，紧固件历经阳极化工序410，其中阳极化整个紧固件以形成表面阳极化层。例如，当用铝制造紧固件时，表面层包括氧化铝(Al2O3)。表面阳极化的业内人士周知阳极化铝零件的方法。在阳极化处理后，在涂覆工序320中如上面说明那样对紧固件的向等离子体处理暴露的表面涂上防护壁。
图5表示另一种依据本发明的制造抗等离子体的紧固件的方法。在流程图500中，紧固件历经采用上面所说明技术的机加工和清洁工序310。接着，在掩蔽工序510中，掩蔽紧固件的一组表面以防止形成阳极化层。接着紧固件历经阳极化工序410从而未掩蔽表面被阳极化以形成表面阳极化层。在阳极化处理后，在涂覆工序320中如上面说明那样对已阳极化的紧固件的向等离子体处理暴露的表面涂上防护壁。最后，在掩蔽除去工序520中，从紧固件上去掉掩蔽材料。应注意，不必随后对所有未掩蔽(或阳极化)表面涂上保护涂层。例如，一些表面可设计成保持赤裸(即，无阳极化层)，以便实现和另一个零件的啮合表面的更佳接触。
图6表示依据本发明的另一种制造抗等离子体的紧固件的方法。在流程图600中，在部分机加工工序610中部分地机加工紧固件。接着，在阳极化工序410中如上面说明那样在所有表面上阳极化部分完工的紧固件。接着在机加工完成工序620中机加工该紧固件以提供完成该附件所需的其余特性。最后，在涂覆工序320中如上面说明那样涂覆紧固件的向等离子体处理暴露的表面，在替代实施例中，可颠倒图6的工序620和630。